高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术要点冯国牛

高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术要点冯国牛

冯国牛

广东翔龙建设工程有限公司广东江门529000

摘要：在城市化迅速发展和人口剧增的环境下，高层建筑对土地和空间的高效利用适应了这一发展要求，渐渐成为城市建设的趋势。同时，因高层建筑其体量大、高度高、基础深的特点对稳定性和可靠性有更高的需求。稳固的基础建设作为高层建筑的质量保证，是建筑施工中不容轻视的一环。本文就以“地基”和“桩基”两种基础的处理技术要点对高层建筑结构的可靠性和稳定性上的作用做简要探究。

关键词：高层建筑；地基基础；桩基础；施工技术

一、地基和桩基础的概念

（一）地基

地基分为人工地基和天然地基。人工地基是相对在天然地基无法达到要求时出现的一种可以说是加工后的天然地基，主要由人工改造地质条件而符合相应的施工要求。而天然地基的定义则是指建筑物下面负责承载整栋建筑和基础荷载的支撑岩土。在工程地质学中，指建筑物的兴建，由其荷载导致应力发生变化的岩土即是地基。

（二）桩基础

桩基础是一种由基桩和承台组成的潜地比较深的基础。此形式的基础主要应用于大体量的高层建筑和一些重要的建筑工程中。另外在浅层土质条件达不到设计要求的项目中，往往需采取桩基础来满足设计的基础强度、增加建筑物的稳定性。桩基础的承载能力非常强，即使是支撑高层建筑的荷载也能有效地控制沉降，同时也是有效的地基加固方法。

二、地基基础的处理技术

不同地质条件下对地基施工的要求也不尽相同，我们需要利用地基基础相关的一些处理技术加固好地基，来保障地基基础的强度对上面建筑荷载的有效支撑。还可以应用这种技术加工不良的地质条件以达施工要求。常见处理地基基础的技术措施主要有：

（一）替换填土并层层施工

对于地基中水分含量较高及土质松软气密性不高的填土应该选择高强度、高稳定性的材料替代这部分软土。以此增强地基基础的承载能力，严格控制好土层沉降的问题。此处的施工要点为新材料的填土过程必须是一层一层的分层填土，这样可以保证填土完成后的土体密度，避免土体中出现空隙。

（二）运用强力碾压夯实地基

改施工技术技术主要通过不同方法产生的强大冲击力和应力，达到将地基中松软土体进一步夯实加固，提升土体强度、增加土体气密性的效果。主要的夯实方法主要有两种：①机械碾压法。此方法主要运用压路机等重型机械层层递进地压实地基土体。在上述分层填土的施工过程中，填好每一层土就用重型机械碾压多变，保证夯实的质量达到要求。虽然该手段非常有效也可靠，但由于受到施工成本的影响，一般大型的建筑工程中应用的比较多；②振动夯实法。振动夯实法，是指通过电动机振动而产生的巨大垂直力作用于地基。由于震动时间较长，振动效果好，所以对地基土体的作用效果也非常好。

（三）排除土体水分固结填土

土体本身具有液化性能，在土壤里包含一定量的水分。在夯实地基的过程中需要排出土体中的水分让土壤中的水分散发排干后自然固结，从而提高填土的抗剪强度，控制好地基的沉降。该方法方便、好实施、陈本不高，很具备经济效益。所以这种方法被广泛应用在民用建筑施工中。

（四）利用化学的方法加固地基

该种方法专业性极强，具体的施工技术就是利用化学原理及化学原料为施工材料加入到土体中，从而加强土体原来的性能达到足以符合施工要求的承载力。主要的方法有：

1、灌浆法

灌浆法就是将一些能固化的水泥浆、丙烯酸铵、碱液、等化学物质用特定的方法渗入土体中，通过气压、液压及电化原理等手段，来加强土体中介质在力学上的性能。同时也降低了土质的渗透性、提高抗渗能力、降低空隙压力。

2、喷浆法

喷浆法跟灌浆法不同的是，喷浆法更具实操性和设计的巧妙性。第一步是先在特定设计好的点上打个洞，然后第二步是在钻洞的杆下端装上相应的喷射设备。最后在孔洞深度大概达到预设时匀速提起钻杆且成旋转式上升。在钻杆上升的同时便向四周的土壤喷浆。当这些浆液跟土壤一起固结后就能十分有效地加固地基。

3、搅拌法

深层搅拌是指搅拌深层土体和化学固化剂的混合物，经过充分的搅拌后让化学固化剂和水泥浆更好的融合，让之前的单纯土体地基变成复合型地基。且这种复合型地基具备连续强度，承载力也更强，能有效控制地基的沉降问题。

三、桩基础的处理技术

（一）桩基础的施工技术

桩基础的施工技术主要有静力压桩和振动沉桩两种施工技术。

静力压桩主要由静力压桩机以其自身重量和人工配置的重量把固定好位置的预制桩压进土体中。这样的施工工艺。因其工作原理在压桩中会很轻易的损坏到土层的内在结构，从而产生超孔隙水压力。以至于此种打桩的技术要点为“从始至终、一鼓作气”不可在施工中间停止作业。这种施工技术有噪音小、基本无冲击力、工艺技术直观、施工成本低、便于检测等优点。

振动沉桩技术需要在桩的顶部安置一个固定的振动器，由桩本身的重力跟振动器的振动作用促动桩下沉进土层。此施工技术的设备特点为简易、轻便、小巧，且效果明显等。可以适当的控制地基的施工成本，工作轻便的优势也能减小劳动强度，提升工作效率。

（二）桩基础类型及其施工方式

一般的桩基础有预制桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩、树根桩四种类型。不同类型桩基础的施工方式如下：

1、预制桩

形状主要以圆形和方形为主的预制桩半径大概有150毫米到300毫米之间，而长度约在7m-26m之间。预制柱的技术要点是采用焊接法或硫磺胶泥锚接法进行接桩。

2、沉管灌注桩

沉管灌注桩的直径和长度跟预制柱的相近。这种桩的打桩方式主要利用到上文中提到的振动沉桩技术。通过桩顶部的振动设备将含有有固化剂的钢桩打入土层，此工作的动态过程中慢慢拔出钢管形成了灌注桩。

3、钻孔灌注桩

钻孔灌注桩相对上面两种打了不少，直径在65厘米到160厘米之间。实际长度依据现场施工需要而定。其施工工艺是用钻机先在相应的位置钻出孔洞，然后将水泥浆压入孔洞而成。这种打桩方式的技术要点是在钻孔孔型，一定要时刻注意可能出现坍塌的情况，并做好相应的预防措施。

4、树根桩

正如其名，树根桩的尺寸相对以上三种桩基础要小一些，它是一种小型钻孔灌注桩。直径一般约在80毫米到260毫米之间，实际长度根据施工要求而定。施工技术和上述的钻孔灌注桩无太大差异。

四、结束语

在高层建筑蓬勃发展的城市建设中，对高层建筑的安全性、稳定性、可靠性等硬性指标不容忽视，而基础施工质量无疑是整个高层建筑中的重中之重，因为其施工质量决定了整个建筑的稳固性和可靠性。相应的施工人员必须对地基和桩基两种基的础土建施工工艺了如指掌。在管理上应该制定相应的施工标准，加强定期的培训工作。从而在技术和管理两个层面双管齐下，保证好施工质量，为整个建筑提供一个坚实的基础。

参考文献

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[2]卢伟鑫.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术探讨[J].科技资讯,2016(25).

[3]颜永红.地基基础与桩基础土建施工的技术探讨[J].中国新技术新产品,No.314(04):118-119.